28974

ساخت حسگر الكتروشيميايي براي اندازه گيري آنتي بيوتيك تتراسايكلين در نمونه هاي غذايي

كارشناسي ارشد

شيمي تجزيه

1399

1402/4/24

علي غفاري نژاد

شيمي

تتراسايكلين يك آنتي بيوتيك با طيف وسيع است كه در درمان انسان و حيوان استفاده مي شود. استفاده بيش از حد از تتراسايكلين، آنتي بيوتيك ها و محرك هاي رشد، در دامپزشكي مي تواند منجر به تجمع آن ها در مواد غذايي حيواني شود. باقي مانده تتراسايكلين در غذا مي تواند منجر به عوارض جانبي ناخوشايندي، از جمله ظهور مقاومت آنتي بيوتيكي، واكنش هاي آلرژيك، آسيب كبدي و دنداني در سلامت انسان و حيوان شود. سنجش الكتروشيميايي يك روش تحليلي عملي و كارآمد با هزينه كم، تشخيص سريع و حساسيت بالا است و قبلاً براي تشخيص تتراسايكلين استفاده شده است. حسگرهاي زيستي مبتني بر آپتامر به عنوان جايگزين‌هاي اميدواركننده توسعه يافته‌اند كه در آن آپتامرها به‌عنوان عناصر تشخيص هوشمند استفاده مي‌شوند. در اين پايان نامه يك آپتاحسگر الكتروشيميايي با حساسيت بالا و نسبتا ارزان قيمت براي شناسايي آنتي بيوتيك تتراسايكلين در شير ساخته شد. براي آماده سازي آپتاحسگر از صفحات ارزان قيمت گرافيت استفاده شد. تا آنجا كه ما ميدانيم، اين صفحات براي اولين بار توسط كوپليمر پلي (آنترانيليك اسيد-آنيلين) به روش الكتروشيميايي اصلاح شد كه باعث افزايش سطح فعال، هدايت الكتريكي و بستر مناسب براي ايجاد پيوند كووالانسي با آپتامر مي شود. پس از آماده سازي الكترود، سطح آن توسط تكنيك ها CV، DPV، EIS و آزمون هاي FESEM، FT-IR، AFM، EDX مورد بررسي و مشخصه يابي شد. سپس از توالي آپتامر آنتي تتراسايكلين براي افزايش گزينش پذيري پاسخ الكترود استفاده شد. بهينه سازي زمان تشخيص تتراسايكلين، زمان بي حركتي آپتامر، غلظت آپتامر آنتي تتراسايكلين با جزئيات انجام شد. از اين آپتاحسگر تحت شرايط بهينه براي تشخيص آنتي بيوتيك تتراسايكلين توسط روش DPV و EIS در محلول 1/0 مولار KCl در حضور Fe(CN6)4-/3- استفاده گرديد. آپتاحسگر ساخته شده داراي محدوده خطي وسيع از6-10 تا 16-10 مولار با حد تشخيص 17-10×3/3 مولار مي باشد. از آپتاحسگر توسعه‌يافته با موفقيت براي تعيين تتراسايكلين در نمونه‌هاي شير، عسل، تخم مرغ استفاده گرديد.

1402/08/05

Fabrication of electrochemical sensor for measuring tetracycline antibiotic in food samples

7/14/2024 12:00:00 AM

Tetracycline (TET) is a broad-spectrum antibiotic used in the therapy of humans and animals. The overuse of TET, antibiotics, and growth stimulants, in veterinary medicine, can lead to their accumulation in animal-based food. The residue of tetracycline in food can lead to unpleasant side effects on human and animal health, including the emergence of antibiotic resistance, allergic reactions, liver, and dental damage. Electrochemical sensing is a feasible and efficient analytical method with low cost, fast detection, and high sensitivity, and it has already been used for TET detection. aptamer-based biosensors have been developed as promising alternatives, in which aptamers are used as intelligent recognition elements. In this thesis, an electrochemical aptasensor with high sensitivity and a relatively cheap price was made for the detection of tetracycline antibiotic in milk. An inexpensive graphite sheet was used to prepare the aptasensor. To the best of our knowledge, the graphite sheets were modified for the first time by poly (anthranilic acid-co-aniline) by electrochemical method, which increases the active surface and electrical conductivity of the electrode and also a suitable substrate for covalent bonding with aptamer. After preparing the electrode, the electrode was examined and characterized by cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques, and Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), atomic force microscopy (AFM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and X-ray energy dispersive (EDX) tests. Then, the anti-TET aptamer sequence was used to increase the selectivity of the electrode response. The optimization of the detection time of TET, aptamer immobilization time, and anti-TET aptamer concentration was performed in detail. the aptasensor was used to measure the Antibiotics TET by DPV and EIS technique in 0.1M KCl solution in the presence of Fe(CN)64-/3- redox prob. The proposed aptasensor has a very wide linear range from 10-6 to 10-16 M with a detection limit of 3.3×10-17 M. The developed aptasensor was successfully applied for the determination of TET in milk, egg, and honey samples.

تتراسايكلين , شير , آ‍‍پتاسنسور , صفحه گرافيت , كوپليمر پلي آنترانيليك اسيد ـ پلي آنيلين , طيف امپدانس الكتروشيميايي , ولتامتري پالس تفاضلي

tetracycline , milk , Aptasensor , graphite sheet , poly (anthranilic acid-co-aniline) , electrochemical impedance spectroscopy , differential pulse voltammetry

Ahmad Vaeli

Dr. Ali Ghaffarinejad